氧化亚氮(N20)是一种重要的温室气体,其温室效应是二氧化碳的300倍,并且N20光解生成的氮氧化物会对臭氧层产生威胁。目前的研究表明污水生物脱氮过程是N20重要的人为产生源,因此有必要对污水处理工艺N2O的减量策略进行研究。好氧颗粒污泥工艺具有沉降性好、生物量高、微生物多样性丰富等优点,是一种很有潜力的污水处理工艺。本论文研究了好氧颗粒污泥序批式反应器(SBR)中减少N2O释放的操作方法,主要研究结果如下：(1)很多环境条件都会对生物系统中N20的生成产生影响。由于目前实验通常采用单因子考察方式,使其很难比较每个因素的影响程度。本实验采用Plackett-Burman (PB)多重实验设计对系统中影响N20释放的显著因素进行了筛选,实验共对七个因素(其中包括温度,C/N比,进水方式,pH,曝气速率,铜离子浓度和曝气方式)进行了平行考察。发现其中除了铜离子浓度和C/N比,其他五种因素均对N2O的释放有重要影响。(2)为了优化反应系统中N20的释放,实验采用响应面方法分析了当前实验室环境下利于N20减量的操作条件。对温度、pH和曝气速率的研究中发现它们在N2O释放过程中存在相互作用,并且当在温度、曝气速率和pH分别控制在22.3℃、0.20 m3/h和7.1时,N2O释放量最低。接下来的验证实验也证实了这一点。随后对不同缺氧／好氧时间比下污泥的长期研究中发现,其内部微生物结构和活性会发生变化,从而使得反应器呈现出不同的处理效果。随着缺氧段时间增长,微生物的生物活性下降。但是在缺氧／好氧时间比增加到一定值后,硝化菌活性又开始出现上升现象。好氧段中溶解氧浓度很高,N20的产生量也有限。缺氧段也可产生N20,并且其产生量与亚硝态氮浓度和硝化细菌的活性相关。而缺氧-好氧的转化阶段会出现N20的释放高峰。